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Apr 23, 2023

단일클론 항체 생산을 위한 하이브리도마 기술 이해

Brush Up Summaries를 통해 최신 과학에 대한 최신 정보를 받아보세요. 하이브리도마

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하이브리도마 기술은 수명이 짧은 항체 생산 B 세포와 불멸의 골수종 세포를 융합하는 기술입니다. 그 결과 세포주는 특정 단클론 항체를 끊임없이 공급합니다.1 이 기술은 1975년 노벨상 수상 과학자인 Georges Kohler와 Cesar Milstein에 의해 창안되었습니다.

단일클론항체

과학자들은 단일 항체 생산 세포주를 복제하여 단일클론 항체를 만듭니다. 다클론항체와 달리 단클론항체는 항원에 대한 특이성이 매우 높습니다. 연구자들은 관심 표적에 대한 특정 항체를 생성하는 B 세포와 무기한 분열할 수 있는 골수종 세포를 융합함으로써 동일한 단일클론 항체의 거의 무제한 소스를 얻습니다.2

1986년 이후 신장 이식 거부반응에 대한 마우스 단일클론 항체 Muromonab-CD3을 시작으로 117개 이상의 단일클론 항체가 FDA 승인을 받았습니다.3 쥐와 인간의 항체 외에도 연구원은 다음 서열로 구성된 키메라 및 인간화 단일클론 항체를 생산했습니다. 두 종 모두에서. 쥐에서 유래한 단백질 서열을 인간의 단백질 서열로 대체함으로써 이러한 단일클론 항체는 인간의 면역 반응을 유발할 위험을 줄입니다.4 또한 과학자들은 다양한 방법을 사용하여 다양한 목적을 위해 다른 포유동물로부터 단일클론 항체를 생산했습니다.

1단계: 예방접종

연구자들은 포유류, 일반적으로 쥐에게 표적 항원을 주입하여 면역 반응을 자극합니다. 항원 주입은 몇 주에 걸쳐 연속적으로 발생할 수 있습니다. 그런 다음 연구자들은 마우스의 비장을 채취하여 원하는 항체를 생산하는 B 세포를 얻습니다.1

2단계: 세포 융합

연구자들은 세포 배양에서 항체 생산 B 세포를 골수종 세포와 융합합니다. 폴리에틸렌 글리콜(PEG)은 두 세포의 원형질막 융합을 촉진하여 두 개 이상의 핵을 가진 단일 하이브리도마 세포를 형성합니다. 대안으로, 전기융합은 펄스 전기장을 사용하여 세포를 병합할 수 있습니다.5

3단계: 하이브리도마 세포 성장

초기 세포의 1% 미만이 융합되어 하이브리도마 세포를 형성합니다. 배양에서 사용되지 않은 B 세포는 자연적으로 분열을 멈추는 반면, 화학요법은 융합되지 않은 골수종 세포를 파괴합니다. 연구자들은 불멸의 단일클론 항체 생산 세포주의 선택적 증식을 허용하기 위해 HAT(하이포잔틴-아미노프테린-티미딘) 배지를 사용합니다. HAT 배지의 아미노프테린은 뉴클레오티드 합성을 중단시키는 반면 하이포잔틴과 티미딘은 HGPRT(하이포잔틴-구아닌 포스포리보실 트랜스퍼라제) 효소를 운반하는 B 세포와 같은 세포에서 사용될 수 있습니다. 기능성 HGPRT 효소가 있는 하이브리도마 세포는 생존하고 성장할 수 있는 반면, HGPRT 효소가 결여된 골수종 세포는 결국 죽습니다.1

4단계: 선별

연구자들은 종종 ELISA(효소 결합 면역흡착 분석)를 사용하여 관심 있는 단클론 항체에 대해 하이브리도마 세포를 스크리닝합니다. 간접 ELISA는 항원을 표면에 고정시키고 이를 하이브리도마 세포 상층액과 함께 배양하여 적절한 특이성을 지닌 항체를 식별합니다. 연구자들은 또한 하이브리도마 배양물을 선별하기 위해 웨스턴 블롯, 유세포 분석, 면역침전-질량 분석법 등의 기술을 사용합니다.1

5단계: 하이브리도마 확장

마지막 단계에는 원하는 하이브리도마 세포를 클로닝하여 안정적인 세포 집단을 얻고 배양물을 성장시켜 다량의 단일클론 항체를 수집하는 것이 포함됩니다. 이는 두 가지 방법 중 하나를 통해 달성할 수 있습니다.1

이 기술은 다음과 같은 수많은 이점을 제공합니다1,6

그럼에도 불구하고 이 기술에는 몇 가지 제한 사항도 있습니다.1,7

진단 응용

하이브리도마 기술로 생산된 항체는 높은 특이성으로 인해 다음을 포함하여 광범위한 진단 응용 분야를 갖습니다.

면역요법

단일클론 항체에 대해 FDA가 승인한 다양한 적응증이 있습니다(아래 표 참조).3 일반적인 적응증은 다음과 같습니다.

단일클론항체